česky english Vítejte, dnes je čtvrtek 29. září 2022

Malé infrakamery Flir řady CX i s trochou teorie

DPS 3/2021 | Měření - články
Autor: MICRONIX

Dá se říci, že není veličiny, která se prolíná do tolika oborů (tedy nejen elektrotechniky), jako je teplota. Potřeba jejího měření, resp. znalost její hodnoty, byla mezi fyzikálními veličinami jednou z prvních.

Infrakamera (jpg)

Nejprve se k tomuto měření využívala vlastnost teplotní roztažnosti různých materiálů v různých skupenstvích. Tato závislost pak byla pro účely měření cejchována na stupně Celsia, Fahrenheita a dříve, jak je patrno na starších teploměrech, na stupnici Reaumura atd.

S rozvojem elektrotechniky se pak začal využívat k měření teploty termoelektrický princip, rovněž tak jako závislost změny elektrického odporu na teplotě.

Posledním široce využívaným principem, pokud se zmiňujeme jen o těch nejběžnějších, je měření teploty s využitím radiace. To je elektromagnetické záření (čím vyšší teplota, tím větší pohyb elektronů) vysílané tělesy do okolí. Každé těleso mající teplotu vyšší než 0 stupňů Kelvina totiž vyzařuje energii v měřitelném pásmu spektrálního rozsahu 7,5−14 μm. Radiační teploměr, mnohem častěji nazývaný infrateploměr, je tedy bezdotykový teploměr založený na využití zákonů tohoto vyzařování. Dnes jsou tyto teploměry hojně využívané k měření nejen v nedostupných, velmi teplých a nebezpečných místech, ale také pro jejich přednost jednoduchého a rychlého měření teplot.

Tyto teploměry mají ale také svá omezení, která při jejich neznalostech komplikují získání odpovídající hodnoty teploty. Například v poměru D : S, který pokud je vyšší, nezměří teplotu žádaného bodu, ale průměrnou teplotu v kruhu, jehož průměr odpovídá zmíněnému poměru. Tedy poměru mezi vzdáleností (D) a zabíraného kruhu o průměru (S).

 

Paramatrem D (jpg)

Další úskalí je v podobě správného nastavení emisivity, která záleží hlavně na barvě povrchu. Ta může změřenou teplotu při nesprávném nastavení hodně zkreslit. Je to poměrová jednotka s rozsahem 0−1 a hodnotu 1 má pouze tzv. absolutně černé těleso.

 

Flir C3-X (jpg)

Uvažovat se musí i možnost odrazu, prostupu atd. I přes tyto omezující faktory se měření teplot tímto způsobem velice rychle rozšířilo a tento princip vyústil ještě v další a dokonalejší přístroje − v infrakamery. Čidlo u nich nezobrazuje jeden bod, ale skládá se z celé „matice“ bodů (dle typu čidla) na zabírané ploše. Tyto hodnoty jsou následně digitalizovány a převedeny do obrazové podoby, na tzv. termogram. Termogram podává informaci o povrchovém rozložení teploty měřeného tělesa. Zobrazené odstíny, resp. barvy pak odpovídají příslušné teplotě ve formě barevného snímku, kdy každá barva odpovídá teplotě dle nastavené palety.

První byly a doposud jsou k dispozici infrakamery poměrně velkých rozměrů. Pro potřebu obecných kontrol, tedy i teploty, si praxe vyžádala tyto přístroje minimalizovat, a to jak rozměrově, tak hmotnostně.

To nabídla švédská firma Flir (špičkový světový výrobce infrakamer) v podobě řady C2–C5 (C2, C3 a C5), které se v podstatě vejdou do náprsní kapsičky u košile, čímž nepřekáží a jsou stále k dispozici.

Tyto infrakamery jsou velmi žádané, neboť kromě zmíněné výhody poskytují i velmi vysoký poměr cena/výkon. Jednotlivé parametry se liší dle typu, což se odráží také v cenách. Všechny ale využívají Flir patentu MSX, který z reálného obrazu využije pouze obrysy a ty prolne s infrasnímkem. Toto umožňuje mnohem lepší orientaci ve snímku než jen samotné procentuální prolnutí reálného a tepelného snímku. Tím ale tyto typy infrakamer také disponují.

Infrakamera C2 byla nejjednodušší, ale také nejlevnější. Dnes už se tento model nevyrábí a byl nahrazen typem C3, u kterého ale zůstalo rozlišení z C2 – jen 80 × 60 px. Snímek se zobrazuje na 3" dotykovém displeji. Rozsah měřitelných teplot je od –10 °C do +150 °C s rozlišením 0,1 stupně Celsia. Infrasnímek má minimální vzdálenost ostření od 0,15 m a úhel záběru je 41 × 31 stupňů.

Kromě zobrazení teploty zaměřené do prostředního bodu na obrazovce je zde možnost i zobrazení bodu s nejnižší a nejvyšší teplotou v definované oblasti. Vedle termálního, viditelného a MSX zobrazení je zde možnost i módu obrazu v obraze. Jako u dražších infrakamer lze také navolit korekci odražené teploty. Nastavit lze i emisivitu v oblasti 0,1−1. Volitelné jsou též 4 barevné palety [železo, duha, duha (vysoký kontrast) a šedá].

Do interní paměti lze uložit až 500 sad obrázků ve formátu dat standardního JPEG. Infrakamera je zároveň vybavena indikátorem stavu paměti. Výhodou je i možnost streamování IR a také klasického videa.

Ale i samotná C3 končí a v době, kdy vyjde tento článek, již nebude k dispozici. Je nahrazována nejnovějším typem Flir C3-X, který bude popsán v poslední části článku. Nejvyšším modelem z řady C je pak Flir C5.

Ten se od C3 se liší velikostí displeje, jehož úhlopříčka je o půl palce delší − tedy 3,5". Rozdíl je ale také v rozlišení, které je podstatně větší – 160 × 120 px. I reálný obraz digitální kamery má vyšší rozlišení − 5 Mpx.

Také rozsah teploty je širší, a to od –20 °C až do 400 °C. Nabízí se i možnost výběru z většího množství palet. Nakonec i výdrž baterie se oproti C3 zdvojnásobila, a to na 4 hod. Kapacita paměti je také vyšší – 5 000 obrázků. Samozřejmě že se tyto lepší parametry odráží i v ceně − viz publikované ceny v inzerátu příslušejícím k tomuto článku.

Poslední novinkou v řadě kapesních infrakamer Flir Cx je již zmíněný typ Flir C3-X. Tento se snaží o kompromis mezi cenou blížící se typu C3 a parametry odpovídající spíše typu C5 nebo alespoň položené mezi nimi.

Rozlišení u této infrakamery je 128 × 96 px a rozsah měřitelné teploty –20 °C až 300 °C. Velikost displeje je stejná jako u C5 (3,5“), rovněž tak jako 4hodinová výdrž baterie.

Přenos dat do a z PC, iOS a Android lze realizovat prostřednictvím wifi. Pro odesílání a ukládaní obrázků online je nutno kameru připojit k účtu Flir Ignite a pak nahrávat snímky v automatickém režimu. Snímky je možné nahrávat také ručně a přesouvat je z přístroje pomocí USB kabelu.

Lze také vybrat jeden nebo více obrázků ke stažení, například pro analýzu a vytváření zpráv v softwaru FLIR Thermography. Složky a výběry více souborů se stáhnou jako soubory ZIP. Jednotlivé obrázky nebo i celé složky můžeme také sdílet. Sdílené odkazy mohou být chráněny heslem s možností nastavení data vypršení platnosti. Pokud to mobilní telefon podporuje, můžeme po spárování sdílet internetové připojení telefonu s přístrojem přes Bluetooth.

Pro dosažení optimálního tepelného obrazu umožňují všechny termokamery řady Flir Cx úpravu teplotní stupnice, volbu vhodného teplotního rozsahu, výběr vhodného režimu obrazu a změnu palety barev.

C3-X je velmi bytelná infrakamera, má ochranu IP54 proti vodě a prachu a je navržena tak, aby odolala pádu z výšky 2 m. Jako malý bonus je pak ještě zabudovaná svítilna.

Další informace naleznete v následujícím inzerátu.

Inzerát  (jpg)

Partneři

eipc
epci
imaps
ryston-logo-RGB-web
mikrozone
mcu
projectik